(海軍大連艦艇學(xué)院 遼寧大連 116000)
高校是教學(xué)與科研的主要基地,堅(jiān)持教學(xué)與科研相結(jié)合,是培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力的主要途徑之一?;A(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是各大高校的重要教學(xué)環(huán)節(jié),是訓(xùn)練學(xué)生觀察、分析、處理數(shù)據(jù)以及完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告等各方面綜合能力的保障?;A(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維能力具有不可替代的作用。
鑒于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性,轉(zhuǎn)換科研成果,與教學(xué)相結(jié)合成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究熱點(diǎn)之一。本人在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,借鑒地方院校的成功經(jīng)驗(yàn),結(jié)合軍隊(duì)院校實(shí)際情況,對以科研推動基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才行了初步探索。
實(shí)驗(yàn)是人類認(rèn)識世界的重要途徑,隨著時(shí)代的發(fā)展,高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)不僅僅局限于加深和鞏固理論知識,更重要的還承擔(dān)著培養(yǎng)觀察能力、動手能力、科研能力、創(chuàng)新能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)之重任。長期以來,地方高校一向強(qiáng)調(diào)以學(xué)科發(fā)展帶動教學(xué)改革,倡導(dǎo)教學(xué)與科研相結(jié)合,建立了“學(xué)科—專業(yè)”一體化機(jī)制,將學(xué)科建設(shè)、科研工作與人才培養(yǎng)緊密結(jié)合,通過學(xué)科、實(shí)驗(yàn)室和科研技術(shù)平臺的建設(shè),使產(chǎn)學(xué)研的緊密結(jié)合,形成互動機(jī)制,從而促進(jìn)教學(xué)與科研的相互融合,為培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力摸索出了一條新路,收到了明顯成效[1]。
但是,軍隊(duì)院校在專業(yè)設(shè)置、學(xué)情、環(huán)境等各方面都與地方高校存在差異,學(xué)員往往是完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)后,感覺不到有很大的收獲或者促進(jìn)作用,更嚴(yán)重的是有些學(xué)員感覺大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)這一類課程與他們現(xiàn)在的專業(yè)或未來的工作毫無關(guān)系。從而造成學(xué)員缺乏對實(shí)驗(yàn)課的興趣,課堂上只是完成基本任務(wù),應(yīng)付及格了事。除此之外,實(shí)驗(yàn)教員的教學(xué)理念更新和發(fā)展滯后,教學(xué)內(nèi)容以傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多,缺乏時(shí)代氣息,與現(xiàn)代科技脫節(jié)嚴(yán)重。這樣造成的直接后果是,近年來學(xué)員主動參加各級別創(chuàng)新競賽的積極性越來越低,即使在教員的動員下報(bào)名參與,半途而費(fèi)的情況也很嚴(yán)重。所以,以科研推動軍隊(duì)院校基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革勢在必行。
科技在發(fā)展,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的測量方法和手段也在不斷地進(jìn)步。如果實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容僅局限于課本,不能及時(shí)進(jìn)行更新和變化,培養(yǎng)出的學(xué)員將無法適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的要求。因此,建立良好的科研環(huán)境,以形成領(lǐng)導(dǎo)重視、教員參與、以研促教的良好局面。
一方面,建立健全科研激勵機(jī)制,鼓勵教員投身科學(xué)研究,依托科研項(xiàng)目及時(shí)對陳舊過時(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行刪減,不斷充實(shí)和更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的常態(tài)化機(jī)制。保持教學(xué)內(nèi)容新穎,學(xué)科前沿知識豐富,研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展及時(shí)引入教材,拉近課堂與生產(chǎn)生活實(shí)際的距離,滿足學(xué)生的求知欲,從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,有效地提高教學(xué)的效果。
另一方面,在傳統(tǒng)的三性實(shí)驗(yàn),即基礎(chǔ)、綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,開辟科研訓(xùn)練模塊,即由創(chuàng)新研究、學(xué)科競賽、課外科技活動、科技論文、參加教員科研項(xiàng)目等組成,使學(xué)員得到科研訓(xùn)練,提高創(chuàng)新意識和科研能力。比如我院的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)去除了傳統(tǒng)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),引入了應(yīng)用新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,還在基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上還挖掘了研究性內(nèi)容,學(xué)員可以根據(jù)興趣自主選擇研究。選擇研究性內(nèi)容的學(xué)員減免其它實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,從而實(shí)現(xiàn)激勵學(xué)員積極投身科學(xué)研究的積極性。
科研的目的是解決一個或者多個實(shí)際問題,解決問題的方法通常是需要交叉學(xué)科知識和技能,這就要求研究者具備多學(xué)科知識的背景,并具有靈活運(yùn)用的能力。
我院的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)和電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)兩部分,因?yàn)榉謱賰蓚€學(xué)科,所以不能實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備的共享,而且學(xué)科之間的聯(lián)系也較少。但是,現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展使物理實(shí)驗(yàn)越來越多的應(yīng)用了電子測量技術(shù),電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)也越來越多的使用物理設(shè)計(jì)思想。因此,我院的做法是打破學(xué)科壁壘,把電子技術(shù)中成熟的科研項(xiàng)目與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)結(jié)合,轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)成適合低年級學(xué)生的創(chuàng)新性項(xiàng)目,這些項(xiàng)目都是在綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)平臺上,提供一定的思考和創(chuàng)造空間,具有適合低年級學(xué)員的可操作性和安全性等特點(diǎn)。而電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)則是在傳統(tǒng)的“單元-綜合”實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上,側(cè)重技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,解決物理實(shí)驗(yàn)的先進(jìn)設(shè)備中存在的問題,如人工讀數(shù)誤差大、裝置調(diào)節(jié)難度、測量結(jié)果精度低等問題。由于高年級學(xué)生是在已完成物理實(shí)驗(yàn),所以對提出的解決實(shí)際問題的課題積極性很高,在教員的指導(dǎo)下,由學(xué)員自己查閱有關(guān)資料,進(jìn)行科研問題的設(shè)計(jì),使學(xué)員在實(shí)踐過程中不斷提高對科研工作的理解和認(rèn)識,提高科研能力和科學(xué)素養(yǎng)[2]。
傳統(tǒng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式策重于完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),與科研結(jié)合的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式更策重于給實(shí)驗(yàn)注入創(chuàng)新元素,創(chuàng)新精神應(yīng)滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)全過程中的每個環(huán)節(jié)之中。
首先,梳理實(shí)驗(yàn)知識體系。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)要充分考慮學(xué)員的基礎(chǔ)與接受能力,可以把作為支撐的科研項(xiàng)目分散到幾個具有關(guān)聯(lián)性和系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中,從而使實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目既有前沿性內(nèi)容,又能和學(xué)員所學(xué)基礎(chǔ)理論知識相印證。還要注重強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容的軍事背景和軍事應(yīng)用,努力構(gòu)建具有軍事特色的課程體系。這樣設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,使學(xué)員能夠根據(jù)自己的研究方向和興趣愛好從課程中自主選取某些單元實(shí)驗(yàn)來完成,從而較早地了解科研的輪廓和脈絡(luò),為后續(xù)的研究性學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
其次,把主要實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)放在設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)上,這些類型的實(shí)驗(yàn)可以為科學(xué)研究與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合提供條件。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教員要把科研成果或成熟的技術(shù)滲透到課堂上,同時(shí)注意向?qū)W員介紹一些尚未做出定論的科學(xué)研究問題、一些不同的觀點(diǎn)假設(shè),以及解決問題的不同的實(shí)驗(yàn)方法途徑,引導(dǎo)學(xué)員積極參與教員的科研活動,共同完成的教學(xué)任務(wù)和目標(biāo),鼓勵學(xué)員探究問題,大膽提出自己的實(shí)驗(yàn)的研究方案。盡管大部分由科研轉(zhuǎn)化過來的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是在模擬已完成過的科研過程,但不可否認(rèn)也會存在著某些新發(fā)現(xiàn),或者對過去研究成果改進(jìn)和創(chuàng)新的可能性。